位相の数が違う。といってもその「位相」って言葉から複雑怪奇。バカにでも理解できるようにわかりやすい言葉で教えてください。
単相と三相の利点と欠点。使い分け方。マメ知識なんぞ教えてください。
恥ずかしくて誰にも聞けないんです。

A 回答 (5件)

一番大きな違いは、簡単な構造で、起動できるか(自分で回転を始められるか)どうかだと思います。

一番簡単な構造である 誘導電動機で三相の場合はスイッチを入れるだけで回転を始めますが、単層の場合は、唸っているだけで回転を始められません。単相電動機でも何らかの方法で回転させれば、(例えば手で回しても良い、回転方向は、回してやった方向で決まる。)回転を続けます。この方法には、コンデンサー起動、反発起動等がありますが 1/2HPぐらいまでの小さなものに限られます。町工場など住宅地では、三相交流の供給が受けられませんので苦労したこともありました。


hp
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位相とは電流、電圧の時間的なずれを言います。


交流の電流、電圧の変化はサインカーブ波形になります。(縦軸に電流または電圧、横軸に時間t、周期θ)
三相交流のR相、S相、T相は各々120°の周期のずれがあり、三つの波形が重なっています。これが三相交流の大きな特徴です。(この三つの波形が重なっているため、瞬時値「縦方向に見た時」は0になります。「電流、電圧の合計」・・・(1)
単相交流は回転ムラがあり出力があまりでない。回転始動に補助が必要です。
三相交流は回転が滑らかで高出力を出せます。
送電する時にも単相よりも三相の方が遥にすぐれています。
一般家庭では単相100Vなので単相のモーターになりますが、工場なのでは単相、三相両方あります。電力をたくさん使う工場では三相交流を使った方が経済的です。
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このサイトをおしえてもらって、たまに見てます。



参考URL:http://www.gardencity.or.jp/~andokosh/Elecitel.h …
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denden_keiさんの回答に補足しますと、


電気を送る手段には、電圧と電流が一定の直流とサイン波のように交番する交流の2種類あり、発電機も交流発電機と直流発電機の2種類があります。通常、発電効率と発電機そのものの構造がシンプルな交流発電機が主流になっていて、送電時に電圧を高めて送り、使用時に電圧を低くすることが簡単にできるメリットがあるため交流電流が広く使用されています。
三相交流というのは単相交流が3つ重なった電流のことで、発電機のロータを3分割する事により1回転あたり120°ずつずれた電流を発生させることが出来ます。これが「位相」というものになりますが、これはドリヴォ・ドブロウォルスキーという人が考案した発電方式で、位相の数を増やすことによって非同期電動機の固定子周辺の磁力分布を改善できる。→簡単に言えば、発電機そのものの電力が、モータに入れればそのまま回転磁界を作って簡単に回すことができるということで、そのため三相モータが一般に広く使われているのです。
三相交流の特徴は、これを電力として取り出す場合、消費電力に比して各線に流れる電流が58%ですむことにあります。

例として、20KWx3本(60KW)のヒータを使った加熱炉を考えます。AC100Vの家庭用コンセントからこのヒータを使用すると、
   60,000W÷100V = 600A
600Aの電流が必要であり、200Vの電源でも300Aの電流が必要ですが、これを三相交流200Vの電源を使用すると、
   60,000W÷200V ÷√3 = 173A
173Aですむことになります。電流が少ないことは電線を小径化する特典があるのです。ですから電力送電の基幹部では500KVの送電が行われているのも理解できますよね。
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講義で習いました。


まず、見た目としては導線の数が違います。単相は2本、三相は3本です。単相モータには家庭にきているのと同じ電気(単相交流)を流しますが、三相モータには三相交流を流します。三相交流とは、おおまかにいうと単相交流を3つ組み合わせたものと考えて下さい(2*3で6本のところをうまくやって3本で済んでいる)。

発電所では三相発電機により三相交流を発生していて、家庭の近くまで三相のままやってきています。ただし、家庭では歴史的経緯から単相交流を使っているので、三相のうち2本を選んで取り出しています。ですから、モータとしては三相モータが基本です(後述のように、単相モータも普及していますが...)。三相発電機で発電しているので自然のなりゆきですね。
ただ、家庭では単相交流を使っているため、このままでは家電製品としてモータが使えません。よって、なんとか単相電源から回路を工夫してモータを回せるような電力を得られるようにしました。これが単相モータです。
最近は、インバータ電源(直流から(任意周波数の)交流を発生する装置)の実用化により、家庭の単相交流からでも三相交流を得て三相モータを運転できるようになりました(エアコンなどに使われていますね)。
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Q単相コンデンサモーター

単相コンデンサモーターの動作原理を教えて下さい

Aベストアンサー

三相モーターはR相、S相、T相の位相(時間的なずれ)のずれにより回転磁界を作り回転子を回します。
単相コンデンサモーターはコンデンサにより位相を作り回転させます。
モーターコイルの主コイルと補助コイルの位相差により回転磁界が発生します。
モーターのリード線が4本と3本のものがあります。
主コイルと補助コイルとの配線で4本、片側同士が共通になっているタイプで3本。
参考に書きますが・・・。単相AC100V(図でないと解りにくいかも知れませんが)
モーターの配線が3本の場合 (仮に配線の色を黒、赤、白とします。)
黒は電源に接続します。(AC100V-L1)
赤と白に間にコンデンサーを接続します。
(ここの電圧は定格の1.7倍 約170Vになります。これ以外の時はコンデンサの不良または接続不良。)
(主コイルと補助コイルの巻線抵抗の測定によりコイルの損傷をチェックできます。)
白または「赤」は電源に接続します。(AC100V-L2)「逆転します。」
モーターの配線が4本の場合 (仮に配線の色を黒、青、黄、白とします。)
正転(CW)の時
黒と青を電源に接続します。(AC100V-L1)
黄と白の間にコンデンサーを接続します。
白を電源に接続します。(AC100V-L2)
逆転(CCW)の時
白と青を電源に接続します。(AC100V-L1)
黄と黒の間にコンデンサーを接続します。
黄を電源に接続します。(AC100V-L2)

三相モーターはR相、S相、T相の位相(時間的なずれ)のずれにより回転磁界を作り回転子を回します。
単相コンデンサモーターはコンデンサにより位相を作り回転させます。
モーターコイルの主コイルと補助コイルの位相差により回転磁界が発生します。
モーターのリード線が4本と3本のものがあります。
主コイルと補助コイルとの配線で4本、片側同士が共通になっているタイプで3本。
参考に書きますが・・・。単相AC100V(図でないと解りにくいかも知れませんが)
モーターの配線が3本の場合 (仮に...続きを読む

Qサーボモータの利点と欠点

を教えてください。
参考URLなどあれば教えてください。

Aベストアンサー

ここの一部にステッピングモーターとの比較がでています。
http://www.softech.co.jp/mm_060201_plc.htm

Q単相コンデンサモータの逆転

単相コンデンサモータの回転方向を逆転するには、コンデンサを直列に入れるコイルを入れ替えれば電流が進むコイルが逆になり回転方向が逆になると思うのですが、いまいち理解ができないので、フェーザ図をもちいて教えていただけないでしょうか??よろしくお願いしますm(_ _)m

Aベストアンサー

コンデンサによる位相進みが判れば、判ります

コイルに直列にコンデンサが接続されたコイルの位相は90度弱進みます

そのコンデンサを他のコイルに接続代えすれば、位相が進むコイルが入れ替わります

コンデンサの無いコイルを基準にして、位相進みのコイルがどちら側にあるかで回転方向が決まります
ベクトル図を描いてみることです

単相誘導電動機では、回転を始める瞬間にだけ影響します、回転が始まってしまえばその回転方向を維持します

Qフォワードvsフライバック 利点・欠点

タイトルの通りですが、条件として
1.国内商用電源AC100Vを入力とすし、出力は絶縁された物とする。
2.150W~300W程度を対象とする。
3.出力電圧は24~30V程度とする。(ダウンのみ)
設問はこのときどちらかの方式を選択し、その優劣を可能な限り示せという事なのですが、
当方電気は疎く、良く判らない事しばしばです。
優しい回答や参考ページ等、有意と思われる情報お待ちします。
よろしくお願いします。

追伸
検索してみるとフライバック有利みたいに感じます。(根拠は無いのですが)
フライバックは絶縁トランスに磁力を蓄積して変換とあり、磁気損失があるからフォワード有利?
フォワードは磁気に変換すると同時に出力へ渡しているので無駄がないように思ったのですが、この考え方はあっているのでしょうか?
後シリーズ方式や絶縁トランスは禁止と言われています。
調べてみたらこれは両者の比較にならないですね。(笑)

Aベストアンサー

> 当方電気は疎く、良く判らない事しばしばです。
この設問をされたシチュエーションの説明がないと、答えにくいです。
できるだけ5W1Hに沿った状況説明をお願いします。

電気に疎い人でも多分わかるのは、電源メーカーのトップ「TDKラムダ」のここの資料でしょう。
http://www.tdk-lambda.co.jp/products/power/
有名な「コーセル」だと
http://www.cosel.co.jp/jp/index.html
ここに書いてあります。
ただし、フォワードとフライバックがシングル(エンデッド)となってますね。
こーゆー書き方をするのは、当然ダブル(エンデッド)フォワードやフライバックがあるからですが、電気に疎い人の気にするようなことではありません。
コーセルの電源ユニットを見ると、50W~600Wまですべてシングルフォワードとつまりフォワードになっていてフライバックは一つもありません。
http://www.cosel.co.jp/jp/data/pdf/technotes.pdf

> 検索してみるとフライバック有利みたいに感じます。(根拠は無いのですが)
コーセルの見解は質問者とは違うようですね。
これが電気に疎い人と詳しい人の違いでしょう。

資料を纏めると、フォワードは
利点:トランスが小さい、制御が簡単、数10W以上ではフライバックよりも小型になる
欠点:回路が少し複雑

フライバックは
利点:回路が簡単
欠点:トランスが大きい、制御が複雑、出力平滑コンデンサのリプル電流が大きい、数10W以上ではフォワードよりも大きくなる
 出力平滑コンデンサのリプル電流は、例えば24V・12.5A=300Wだと、12.5Arms以上になってコンデンサの体積が膨大になります。

もう少し詳しい資料は、これがわかりやすいです。
2001 Magnetics Design Handbook - MAG100A
http://www-s.ti.com/sc/techzip/slup222.zip

> 当方電気は疎く、良く判らない事しばしばです。
この設問をされたシチュエーションの説明がないと、答えにくいです。
できるだけ5W1Hに沿った状況説明をお願いします。

電気に疎い人でも多分わかるのは、電源メーカーのトップ「TDKラムダ」のここの資料でしょう。
http://www.tdk-lambda.co.jp/products/power/
有名な「コーセル」だと
http://www.cosel.co.jp/jp/index.html
ここに書いてあります。
ただし、フォワードとフライバックがシングル(エンデッド)となってますね。
こーゆー書き方をするのは...続きを読む

Q三相モーターの単相での簡易運転に使う進相コンデンサ

お世話になります。

質問1
緊急的に三相モーター(60Hz)200V・350Wを単相200Vで簡易駆動したいと考えています。
いろいろと調べてみると、接続する進相コンデンサは、起動用と運転用を分けた方がよいとのことなのですが、なぜでしょうか?
http://freecircuitdiagram.com/2010/10/13/enabling-3-phase-motor-to-operates-with-single-phase-supply/


質問2
運転用は35~40μF/KWらしいので、このモーターの場合、12~14μFを接続すればいいようです。
起動用のコンデンサの容量が不明(運転用よりも大きな容量?)なので、どのくらいのものを接続すればいいのか教えてください。


質問3
使用するコンデンサの種類は何がベストでしょうか? 耐圧は450VくらいでOKでしょうか?


質問4
今回のモーターの駆動時間は1回あたり3~5分で日中に10回程度で、定格以上の負荷はかからないと想定していますが、仮に1回あたり10分くらいに時間が延びた場合や、日中の回数が20~30回に増えた場合の影響がわかればご教授下さい。


補足
単相で三相モーターを駆動するにはインバーターが安全で安定していることは知っていますが、緊急かつ諸々の条件でインバーターが使えないので今回の質問をさせていただきます。
すべて自己責任なのも理解しているつもりなので、インバーターがいいよとか、やめた方がいいというアドバイスは回答不要です。


電気は高校の物理程度は理解しているつもりですが、なるべく分かりやすい回答を頂けますと幸いです。
どうぞ、よろしくお願いいたします。

お世話になります。

質問1
緊急的に三相モーター(60Hz)200V・350Wを単相200Vで簡易駆動したいと考えています。
いろいろと調べてみると、接続する進相コンデンサは、起動用と運転用を分けた方がよいとのことなのですが、なぜでしょうか?
http://freecircuitdiagram.com/2010/10/13/enabling-3-phase-motor-to-operates-with-single-phase-supply/


質問2
運転用は35~40μF/KWらしいので、このモーターの場合、12~14μFを接続すればいいようです。
起動用のコンデンサの容量が不明(運転用よりも大きな容量?...続きを読む

Aベストアンサー

本件の場合「進相コンデンサ」ではありません
始動用コンデンサです

>どのくらいのものを接続すればいいのか教えてください。
適当にそこらへんに転がってる単相モータのコンデンサを流用する
http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/pdf/midi_16_28.pdf

これで、回る事は回りますが、いかんせんトルクは足りない
概ね、三相換算で負荷率半分以下の場合に限る
8割以上の負荷率で駆動するとトルク不足で始動できない可能性は高い

例えば、コンベアとかで空で起動させたのち
ワークを積載するような使い方なら可能

コンベアにワーク満載してから起動させるのは無理かも?
駆動時間は軽負荷であれば連続使用も可能
重負荷なら止めるべきでしょう 
モータに温度計付けて監視すれば焼損は避けれるかも?


本来なら120度位相差の三相駆動なのだが
90度位相差の擬似三相駆動
なのでトルク不足は避けられない

あくまで自己責任の緊急避難処置

Q位相余裕と位相余有について

制御工学で使われるphase marginについてなのですが
検索してみると位相余裕と位相余有の2つ言い方が使われているのですが、これはどちらの方が正しいのでしょうか?

Aベストアンサー

英語では「margin」で統一されていますが、ゲイン余裕、位相余裕が昔から使われててきた和訳「余裕」が多数派で大勢を占めています。
最近「余有」を和訳にあてる一部の方が出てきています(それなりの言い分や主張があるのでしょう)。まだ「余有」はごく少数派かと思います。すでに和訳の「余裕」があるのを別訳「余有」を与えるのは、後進の制御工学を学ぶものには混乱をあたえるだけだと私的には思います。有名な先生方のなさることですから、そうでない凡人の一般の学ぶ人は、正誤を論じる(白黒の決着をつける)立場にはありません。時間がたてばまた統一されていくでしょう。多分「余裕」の方に落ち着いていくかと思います。
使われない用語は消えていくのが余の常です。どちらの用語も英語の「margin」の和訳として理解し、大学では、当座は学んだ大学の先生に合わせて行くしかないでしょう(そうしないとテストやレポートで多分減点されます。)。

と言うことで、
> これはどちらの方が正しいのでしょうか?
決着をつけない方が良いかと思います。
ただ、大勢は「余裕」の方かと思います。ボード線図は古典制御工学で使われてきた長い歴史があり「位相余裕」、「ゲイン余裕」が和訳として使われてきた歴史があります。「ゲイン余有」、「位相余有」は最近使われるようになった新訳語であり一部のグループで使われだしたことも事実です。
あくまで元の「margin」の和訳であることは、どちらの和訳を主張する方も、共通の認識ですから。
制御工学は世界共通の学問の分野ですから、「margin」という用語は変わることはないでしょう。

英語では「margin」で統一されていますが、ゲイン余裕、位相余裕が昔から使われててきた和訳「余裕」が多数派で大勢を占めています。
最近「余有」を和訳にあてる一部の方が出てきています(それなりの言い分や主張があるのでしょう)。まだ「余有」はごく少数派かと思います。すでに和訳の「余裕」があるのを別訳「余有」を与えるのは、後進の制御工学を学ぶものには混乱をあたえるだけだと私的には思います。有名な先生方のなさることですから、そうでない凡人の一般の学ぶ人は、正誤を論じる(白黒の決着をつ...続きを読む

Q単相と三相の違い

単相モーターと三相モーターの違い・特徴が知りたいです。
あと三相電源で単相モータは使えるのでしょうか?
逆に単相電源で三相モータは使えるのでしょうか?
それと家庭では単相ですが、これは使う電圧が低いから
単相で十分と言う事なんでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

単相モータと三相モータ
三相だと(120度軸の傾いた)コイルを3対用意して電源につなぐと回転磁界ができ、モータに適用しやすいです。
単相の場合には、右回りと左回りが合成されたような向きが一定の磁界になります。モータを回転させるためには、右回りか左回りの一方の成分を強くするような工夫が必要です。また、右回りの成分と左回りの成分両方があるので、モータのトルクの割りに電流が多く流れるとか、トルクの脈動がある、といった短所もあります。

三相電源で単相電動機
三相のうちの一相を使えば、使えますが、あえて短所の多い単相電動機を使うこともないかと。

家庭用電源
もともと、家庭用電源は照明器具などの小電力を使うことを想定してたようです。(電力会社との契約にも「電灯」の名称が残っています。)
一般家庭でも、三相200V(低圧動力)を引くことは可能です。たとえば、農家でコンプレッサを使っているところではコンプレッサ用に三相200Vが入っていたりします。

Q薄膜単結晶成長技術とバルク単結晶成長技術の代表例を2つずつ教えて下さい

薄膜単結晶成長技術とバルク単結晶成長技術の代表例を2つずつ教えて下さい。

Aベストアンサー

薄膜
・アモルファス成長後にレーザーアニール
・エピタキシャル成長

バルク
・シリコン引き上げ装置
・濃い食塩水を暗くて振動のないところに置いておくと、立方体に成長します

Q単相二線を単相三線にできますか?

よろしくお願いします。
質問1
我が家には溶接機用に単相二線のコンセントが有ります。
この単相二線のコンセントで単相三線のモーターを回す事はできるでしょうか?

地中に埋めたアース線は単相二線のコンセントの横にあります。
ただし、アース線は単相二線のコンセントには接続されていません。
モーターの白線をアースにつなげは良いのでしょうか?
やはり、ブレーカーから単相三線の配線が必要でしょうか?

質問2
単相三線のモーターを動かすには、動力の契約が必要ですか?

Aベストアンサー

こんにちは。単相3線式?モーターは初めて聞きます。普通の交流モーターは3相3線式です。3相の電源電圧は200Vで、黒・白・赤線に3相電源を供給し緑線はアースです。黒・白・赤線のいずれかを入れ替えると逆回転します。ご質問の単相モーターですが、端子又はリード線は幾つですか? また、定格電圧は何ボルトになってますか? 電源としての単相3線の電圧は、両端が200Vで中央がアースになってるはずです。そして中央アース線に対し、両端どちらも100Vが普通です。位相は同相ですから、単相と呼ぶのです。理論上、単相では交流モーターは回りませんから、コンデンサー等で位相をズラした電源が必要となります。家電品の洗濯機や冷蔵庫は、この方法で交流モーターを回してます。現物を見てモーターのコイルがどの様になっているか調べないと断定出来ません。

Q1.5Vの電池(単4.単3)1本でLEDを発光させる方法を教えてください。

自作でLEDを使用して照明器具を作っています。

マグライトミニのように円筒形の細く小さくしたいのですが、現在の単4.単3を使用する場合2本必要です。

色々探していると、単3一本でLEDを発光させているライトを見つけました。これはどのような仕組みになっているのでしょうか?
http://www.rivertop.ne.jp/rivertopsabu/raiget/inox1.html

それとも単4.単3電池1本で発光できるLEDがあるのでしょうか?

出来るだけコストのかからない方法で単4.単3電池1本で発光できる方法がありましたら、是非教えて頂きたいと思います。

お手数ですが、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>厚みはどのくらいありますか?

基板に0.8mmのものを使って,全厚さ4mmです。

>小型にパッケージされたものを購入したいと考えております。

市販されたものはないと思います。
自作するしかありません。(部品配置にかなり工夫がいります)
ときどき,ヤフオクで自作基板が出品されていますが,今までの出品でこれだけの大きさにまとまった
ものは,見たことがありません。

>電流は5mAは定格電流「20mA」と比べると電池のもちはよいでしょうか?

電池の寿命は4倍以上になります。
ただし,明るさが1/4以下になることを覚悟する必要があります。
前回書き込みしたデータをグラフにプロットしてみてください。

なお,前回言い忘れましたが,照度は20個のLED実測値をグラフにプロットしたものの平均(目測)です。
電圧についてはバラツキを見て貰いたくて「範囲」で記載しましたが,照度は「平均」の方が
わかりやすいと思い,バラツキは記載しませんでした。

Maxim社のICのデータはご覧になられたでしょうか?
お役に立ちそうですか?
一般にはこれだけのデータがあれば,すぐに製作にとりかかれるのですが・・・。

>厚みはどのくらいありますか?

基板に0.8mmのものを使って,全厚さ4mmです。

>小型にパッケージされたものを購入したいと考えております。

市販されたものはないと思います。
自作するしかありません。(部品配置にかなり工夫がいります)
ときどき,ヤフオクで自作基板が出品されていますが,今までの出品でこれだけの大きさにまとまった
ものは,見たことがありません。

>電流は5mAは定格電流「20mA」と比べると電池のもちはよいでしょうか?

電池の寿命は4倍以上になります。
ただし,明...続きを読む


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